氯气的制备和性质的微型实验

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  利用微型实验装置中的单球管、集气管、多用滴管等设计的氯气的制备和性质实验,实验结束后,可以把装置内剩余的所有氯气全部吸收,实现氯气性质实验的绿色化。
  实验用品:微型实验操作台(带支杆和铁夹)、单球管(A)、集气管(B)、多用滴管(C)、带导管的橡胶塞(OO号)、微型酒精灯、棉签3支、火柴、橡胶塞(2号)、洗耳球、小烧杯、导管、T形管、膠皮管,二氧化锰粉末、浓盐酸、溴化钠溶液、碘化钾溶液、淀粉碘化钾试纸、细铁丝(或细铜丝)、氢氧化钠溶液。
  实验步骤:1.检查装置的气密性。如图1组装连接仪器,把导管下端插入液面以下,在集气管管口塞紧橡胶塞(2号),用手挤压多用滴管的吸泡,导管口出现气泡,松开手,导管内形成一段水柱,过一会儿,液面不下降,说明装置不漏气。
  2.制备、收集、检验氯气。把单球管用铁夹固定在微型实验操作台上(图1中已略去),从管口加入适量二氧化锰粉末,用带有导管和集气管的橡胶塞(00号)塞紧管口,导管下端插入盛有适量氢氧化钠溶液的小烧杯中。把吸有少量浓盐酸的多用滴管插入单球管的支管中(两者之间用胶皮管密封连接)。用手挤压吸泡,逐滴滴入浓盐酸,点燃酒精灯,加热,有黄绿色气体生成,生成的气体用向上排空气法收集在集气管中。过一会儿,用湿润的淀粉碘化钾试纸在集气管管口检验气体,试纸变蓝,说明集气管中已经基本充满了氯气。
  3.验证氯气的性质。(1)卤素之间的置换反应:先打开橡胶塞,分别用蘸取有溴化钠溶液、碘化钾溶液的棉签插入集气管的管口,无色变为红色。再在原来蘸有溴化钠溶液的棉签上滴上碘化钾溶液,直到红色褪去。最后将棉签及废液都放进氢氧化钠溶液中处理。(2)铁丝在氯气中燃烧:在橡胶塞(2号)下端固定一段细铁丝,在酒精灯火焰上充分加热,立即插入充满氯气的集气管中。可以观察到细铁丝燃烧,产生浓重的棕色的烟,同时烧杯中的氢氧化钠溶液向上倒吸,形成红褐色沉淀。打开橡胶塞,集气管中的液体回流到烧杯中。
  4.吸收尾气和处理废液。取下多用滴管,用洗耳球对着支管向装置内反复吹气,使装置中剩余的尾气全部进入氢氧化钠溶液中,被充分吸收。向烧杯中的废液中加入适量稀盐酸至沉淀溶解后倒入水槽中。单球管内的废液(主要成分是MnCl2)转移至小试管中稀释,再加入适量氢氧化钠溶液至沉淀[Mn(OH)2]基本完全,洗涤沉淀,最后收集在滤纸片上,观察颜色。
  (责任编辑 王琼霞)
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